У Google створили інтерактивний мікроскоп для пошуку раку

Компанія Google розробила систему для ранньої діагностики онкологічних захворювань у вигляді інтерактивного мікроскопа. Прилад поєднує світловий мікроскоп і комп\'ютерний блок, за допомогою нейронної мережі аналізує наявність ознак ракових змін клітин. Розумний апарат виділяє підозрілі ділянки в реальному часі прямо в полі зору.

Технології комп\'ютерного зору, розпізнавання об\'єктів за допомогою нейромереж зараз використовують в багатьох областях — від астрономії до спостереження за лабораторними тваринами. Методика підходить і для виявлення патологічних змін структури тканин організму. У найпростіших випадках нейромережа не потрібна: існують програми для смартфона, які можуть перевірити підозрілу родимку на ризик онкології.

Розумний мікроскоп Google обробляє зображення в полі зору за допомогою глибокої сверточной нейромережі архітектури Inception v.3, яка вже зараз успішно виявляє меланоми і карциноми. Тренування нейромережі можлива для різних типів раку, при тестуванні винаходу використовували препарати з метастазами раку молочної залози у лімфовузлах (399 зразків) і раку передміхурової залози (285 зразків).

На малюнку показана схема приладу. Цифрова камера захоплює те ж поле зору, що і дослідник, і передає зображення обчислювального блоку в реальному часі. Прототип використовував частоту близько 10 кадрів в секунду — цього достатньо для плавного переміщення і збільшення зображення.

Нейронна мережа аналізує відеопотік, формуючи карту, на якій кожному пікселю присвоєна ймовірність ризику онкологічних змін. Комп\'ютер виділяє підозрілі області лінією (на малюнку — світло-зеленої), можна переглядати безпосередньо карту ризику.

Дослідники зібрали прототип зі звичайного лабораторного оптичного мікроскопа з кратністю 4-40Х, доопрацювавши його двома модулями. Напівпрозоре дзеркало за об\'єктивом пропускає світловий потік далі і одночасно відображає його на фотоматриці для комп\'ютерної обробки. Другий модуль проектує кадр на вихідний, окуляр показує вже доповнене зображення.

Експериментальна перевірка показала ефективність інструменту, при цьому розпізнавання успішно проходило на робочих препаратах різного якості, що важливо для клінічного використання. Отже, особливий мікроскоп не потрібен, достатньо додати блок між об\'єктивом і окуляром для передачі і отримання відеосигналу до вже встановлених в лабораторіях моделям.

Винахідники вказують: подібні системи можна застосовувати не тільки для діагностики онкології, але і при аналізі флюорографічних і рентгенівських знімків, цитології та флуоресцентному аналізі — скрізь, де зараз за лабораторними зразками спостерігає безпосередньо людина, а критерії патології визначають «на око».

Категория: Новости